近日来，美国国家航空航天局（NASA）在全美范围内举办了一场大学生全电飞机设计大赛，旨在设计出可以在2020年服役并有希望与传统的活塞发动机式飞机竞争的全电动载人飞机。比赛规定设计出的飞机需容纳四人左右，可以携带400磅左右的行李，在单次航行中应至少达到925km的续航里程并达到240km/h的巡航速度。参赛者还必须将机场为了适应全电飞机所需要增加的设施以及这部分设施的成本考虑在内，这也为比赛增加了难度。

不过比赛难度再高，也无法阻挡学霸们的参赛热情。全美共有来自20多所高校的选手参与到比赛的角逐，分为研究生和本科生两个组。正所谓八仙过海，各显神通，参赛者的作品水准之高，创新之强，就连NASA官方都震惊了。按照国际惯例，评委们在一番纠结之后，最终选定了五个获奖作品，下面就让我们一起来领略一下美国学霸们的神作吧。

研究生组

第一名：Vapor

院校：佐治亚理工

动力系统：质子交换膜燃料电池（PEMFC）

续航里程：1482km

巡航速度：278km/h

设计特色：

1.尾部装有一对2.5m的螺旋桨，经计算机模拟可实现92%的效率。

2.采用高效层流机身设计，以进一步降低阻力。

本科生组

第一名：Bladessa

院校：加州大学戴维斯分校

动力系统：锂离子电池

续航里程：963km

巡航速度：250km/h

设计特色：

1.螺旋桨计划采用复合材料。

2.精细模拟层流以达到最大效率并减轻机身的最小阻力。

第二名：Areion

院校：加州大学戴维斯分校

动力系统：燃料电池

设计特色：

1.利用混合翼型设计和弹性襟副翼来降低主翼的阻力

2.采用自然层流（NLF）技术来降低飞行过程中的能量消耗。

第三名：BeamTree PH-10

院校：弗尼吉亚理工大学

动力系统：锂离子电池

续航里程：1450km

巡航速度：325km/h

设计特色：蝌蚪型的外观设计来减小阻力

荣誉奖：SCUBA Stingray

院校：加州大学戴维斯分校

动力系统：铝空电池/锂离子电池

续航里程：926km

巡航速度：240km/h

设计特色：锥形水平机翼，三轮式起落架以及T型尾翼。

NASA官方举办这届比赛并不仅仅局限于学术研究，其寄望于对全电飞机的研究可以在未来削减对化石燃料的依赖，降低航空业的污染排放，包括机场周围的噪声。官方对本届参赛者的作品赞不绝口，NASA副局长Jaiwon Shin说，“对这些设计的研究和批判性思维令人印象深刻。很显然新一代创新者已经准备好在航空的未来画上一笔了。”

延伸阅读：

关于全电飞机

最近，电动汽车发展得如火如荼，以特斯拉为代表的电动汽车引爆全球。渐渐的，在欧洲也有了一些关于电动轮船的报道。这难道预示着化学电源动力要将在海陆空都火起来了嘛？

全电飞机（AEA All-Electric-Aircraft）是指机上仅具有电功率能源的飞机。传统飞机的能源系统是混合功率系统，包括机械、液压、气动、电机四种，而在全电飞机上将以单一的电功率取代现行的这种混合功率形式。

图 传统飞机的能源系统

关于全电飞机的设想早已有之，然而由于种种限制，电动机迟迟无法进入载人航空器领域。原因很简单，蓄电池无法为发动机提供足够强度和续航力的电池，这一诟病直接限制了电动机在载人飞行器上的应用，但锂离子电池的问世为这个问题的解决提供了可能。锂离子电池经过45年的发展后，终于为航空业提供了具有足够强度功率和续航力的蓄电池，也使得电动飞机成功上天成为了现实。

全电飞机的报道

全球首架全电飞机升空

2008年12月18日，新浪科技报道了全球首架全电飞机升空的新闻。这架飞机代号ElectraFlyer-C，用18马力电动机替换内燃机。这个研究小组还装配了一对电池组，用于增强两个75伏特的锂离子电池效率。全部充满电时，这些电池能使这架飞机飞行90分钟，最高时速可达70英里。它们还可以在空中充电，因为飞机配备的一个独特系统。考虑到安全因素，每个电池都被包上陶瓷和一层薄薄的不锈钢，以便减少发生火灾的机会。由于所有运作都靠电进行，所以ElectraFlyer-C发电机的效率高于传统内燃机。与此同时，它的总效率可达88%。一个与之类似的二冲程发动机只能产生约15%的总效率。飞机设计者菲舍曼说， ElectraFlyer-C电全部充满需要6小时。

商用私人全电动飞机推出

来自斯洛文尼亚的轻型飞机制造商Pipistrel的首席执行官Ivo Boscarol表示，随着燃料成本的不断上涨，飞行员培训行业举步维艰。我们结合市场需求推出了这款实用性的全电动私人飞机。据Pipistrel官员称，飞机的每一个元素已经细化到更轻，更高效，更可靠。该机的发动机由西门子公司进行研发，重量仅14公斤，最大功率可达85千瓦。该机采用专项技术可减少70%的飞行培训成本，此外能够减少二氧化碳的排放并能降低噪音。WATTsUP电动教练机在法国得到证实完全满足ASTM LSA标准以及电力推进标准。预计该机将在2015年推向市场，价格低于10万欧元。

全电动飞机飞越英吉利海峡

空中巴士曾在 2014 年英国泛保罗国际航空展（Farnborough International Airshow ）上展示其电动飞机原型机 E-Fan 2.0。当时，全电动飞机的概念仍然受到不少质疑，不过在2015 年 7 月，空中巴士 E-Fan 电动飞机成功飞越了英吉利海峡。

空中巴士的 E-Fan 2.0 有两具电动马达带动两组可变频涡扇推进器，总耗电 60 千瓦，内建 12 cell 的锂聚合物电池，电池以被动式气冷散热，起飞时先由机轮动力马达如电动车一般加速到时速 60 公里，才改用涡扇推进器推进，可大幅减少起飞过程所需的能量，全机重量 500 公斤，可搭乘 2 人。此次空中巴士由法国机师 Didier Esteyne 驾驶，自英国的李德起飞，翱翔于 3,500 英尺高空，于 38 分钟后抵达海峡对岸的法国加莱。